Учені зробили неймовірне відкриття у сфері сонячних панелей: це справжнє диво

Фізики давно стверджують, що прості органічні матеріали не здатні збирати світло, тому для збирання світла віддають перевагу неорганічним матеріалам, таким як оксиди металів. Однак вчені з Кембриджа виявили, що органічна напівпровідникова молекула P3TTM здатна на це. Ба більше, P3TTM може призвести до створення простіших і легших сонячних панелей, що складаються з одного матеріалу, пише thecooldown.com.

Вчені виявили, що цей органічний матеріал здатний збирати світло завдяки одному електрону, що знаходиться в його ядрі. Цей неспарений електрон зумовлює магнітні та електронні властивості P3TTM, що означає, що під час щільного розміщення декількох молекул P3TTM неспарені електрони поперемінно шикуються вгору і вниз.

"Це справжнє диво. Поглинаючи світло, один із цих електронів перескакує на свого найближчого сусіда, створюючи позитивні та негативні заряди, які можна витягти, щоб створити фотострум (електрику)", — сказали дослідники.

Це вирівнювання вгору і вниз, що чергується, є відмінною рисою ефекту Мотта-Габбарда, явища у фізиці конденсованого стану, яке дослідники раніше спостерігали тільки в неорганічних складних оксидах металів.

Щоб фізично продемонструвати, як це працюватиме в реальних умовах, дослідники використали плівку молекули P3TTM для розробки сонячного елемента. Під час потрапляння світла на елемент вони виявили вражаючу швидкість перетворення: майже всі поглинені фотони перетворювалися на електрику.

Можливість використання одного матеріалу для сонячних панелей зробить їх значно легшими та дешевшими за наявні моделі. Це значно здешевить впровадження сонячної енергії для окремих осіб і міст, заощадивши їм гроші як на початковому етапі, так і в довгостроковій перспективі, а також стабілізуючи місцеві енергомережі.

Більш легкі та недорогі сонячні панелі зроблять значний внесок у досягнення глобальної мети диверсифікації джерел чистої енергії для зниження забруднення довкілля, а завдяки значному зниженню рівня забруднення довкілля населення стикатиметься зі значно меншою кількістю проблем зі здоров'ям.

Раніше ми писали, що мільйони фотоелементів не замінять нафту і вугілля. Розрахунки Енергетичного інституту показують, що поновлювані джерела енергії лише допомагають задовольнити зростаючий попит на енергію, а не замінюють викопне паливо.